TI蜗杆传动的参数化设计及存在装配误差时齿面接触分析

发布时间：2020-12-12 08:18

　　基于先进的CAD三维造型技术对一次包络TI蜗杆传动即渐开面包络环面蜗杆传动开展了研究。实现了TI蜗杆传动的三维参数化设计,对含有装配误差的TI蜗杆传动的啮合接触情况进行了分析。具体工作如下:在TI蜗杆传动啮合理论的基础上,建立了含有装配误差的TI蜗杆传动数学模型,得到存在装配误差条件下TI蜗杆副的齿面数学方程。研究了基于特征的参数化设计方法;建立了基于特征的TI蜗杆传动的三维实体模型,其中蜗轮的造型充分考虑了齿廓过渡曲线,实现了蜗轮的精确造型。并在VC++程序设计平台上编写计算机程序,开发了针对TI蜗杆传动的参数化设计模块;对TI蜗杆传动进行了运动仿真;绘制了TI蜗杆传动的瞬时接触线和啮合接触区。利用CAD三维造型技术与数值计算相结合的方法,研究了存在装配误差时TI蜗杆传动齿面接触的求解问题。借助蜗杆蜗轮齿面接触的三维直观效果,采用数值逼近的方法确定了TI蜗杆传动的齿面接触位置。在此基础上分析了装配误差对TI蜗杆传动啮合接触性能的影响。 

【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
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英文摘要
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 蜗杆传动特点及分类
    1.3 TI 蜗杆传动的特点及研究现状
        1.3.1 TI 蜗杆传动的特点
        1.3.2 TI 蜗杆传动的研究现状
    1.4 CAD 技术的发展历史及其在蜗轮蜗杆传动领域的应用
    1.5 论文主要工作内容
第二章 存在装配误差时一次包络 TI 蜗杆传动数学模型
    2.1 理想TI 蜗杆传动空间坐标系的建立
    2.2 渐开线斜齿轮的齿面数学模型
    2.3 渐开线斜齿轮齿面上任意一点的单位法矢量
        2.3.1 轮齿左侧齿面上任意一点的单位法矢量表达式
        2.3.2 斜齿轮轮齿右侧齿面上任意一点的单位法矢量表达式
    2.4 TI 蜗杆齿面方程
        2.4.1 啮合函数及啮合方程
        2.4.2 渐开线斜齿轮齿面上瞬时接触线方程
        2.4.3 TI 蜗杆齿面方程
    2.5 存在安装误差的空间坐标系及坐标变换
    2.6 装配误差下在固定坐标系SP中TI蜗杆齿面和蜗轮齿面位置矢量
        2.6.1 TI蜗杆齿面的位置矢量在固定坐标系SP中的表达式
        2.6.2 蜗轮齿面的位置矢量在固定坐标系SP中的表达式
    2.7 装配误差下在固定坐标系SP中TI蜗杆齿面和蜗轮齿面法矢量
        2.7.1 蜗轮齿面的法矢量在固定坐标系SP中的表达式
        2.7.2 TI蜗杆齿面的法矢量在固定坐标系SP中的表达式
    2.8 小结
第三章 TI 蜗杆传动的参数化设计研究
    3.1 参数化设计的研究
        3.1.1 参数化设计的起源、发展及特点
        3.1.2 基于特征的参数化设计
        3.1.3 基于特征建模的 TI 蜗杆传动参数化设计的研究
    3.2 TI 蜗杆传动的参数化造型模块设计
        3.2.1 造型软件 PRO/E 简介及开发环境分析
        3.2.2 基于特征的 TI 蜗杆传动实体模型样板
        3.2.3 TI 蜗杆传动模型的参数化模块设计
    3.3 TI 蜗杆传动副的运动仿真
        3.3.1 概述
        3.3.2 TI 蜗杆副运动仿真
    3.4 TI 蜗杆传动齿面接触分析
        3.4.1 齿面接触区
        3.4.2 齿面接触线
    3.5 小结
第四章 存在装配误差时一次包络 TI 蜗杆传动的齿面接触分析
    4.1 存在装配误差时齿面接触分析方法
    4.2 接触点的求解方法
    4.3 固定坐标系SP齿面位置向量和单位法矢
        4.3.1 蜗轮齿面方程和单位法矢
        4.3.2 TI 蜗杆的齿面方程和单位法矢
    4.4 一次包络TI 蜗杆传动的齿面接触区的边界条件
        4.4.1 基本计算参数取值范围
        4.4.2 齿面接触区边界条件
    4.5 存在装配误差时TI 蜗杆传动齿面接触状况分析
        4.5.1 存在装配误差时TI 蜗杆传动的接触分析方法
        4.5.2 X轴向误差Δa对接触性能的影响
        4.5.3 Y轴向误差Δb对接触性能的影响
        4.5.4 Z轴向误差Δc对接触性能的影响
        4.5.5 转角误差ΔRX对接触性能的影响
        4.5.6 转角误差ΔRY对接触性能的影响
        4.5.7 误差补偿
    4.6 小结
第五章 总结与展望
参考文献
作者在攻读硕士学位期间撰写、发表的论文及科研
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]制造误差和载荷耦合条件下蜗杆传动的接触分析[J]. 石万凯,秦大同,徐戊娇.  重庆大学学报(自然科学版). 2003(04)
[2]使用Pro/Engineer二次开发技术自动建模研究[J]. 蒋家东,张福润,杨楚民.  计算机应用研究. 2003(04)
[3]MDT二次开发实现蜗杆蜗轮造型[J]. 张晋西.  现代机械. 2003(02)
[4]平面包络环面啮合型面的整体造型[J]. 卢红,夏江敬,张仲甫.  机械设计与制造. 2002(04)
[5]基于约束参数化的设计技术研究现状分析[J]. 董玉德,谭建荣,赵韩.  中国图象图形学报. 2002(06)
[6]基于Pro/E二次开发的铁道客车钢结构三维参数化CAD系统[J]. 江渡,单泉,兰丽华.  机械设计与制造工程. 2002(05)
[7]PRO/ENGINEER二次开发技术的应用与研究[J]. 张红旗,曹文钢.  计算机辅助设计与制造. 2002(01)
[8]三维模型的参数化设计策略及程序设计技术[J]. 李世国.  机械. 2000(06)
[9]渐开线包络环面蜗杆的磨削方法[J]. 殷李森.  机械传动. 2000(03)
[10]平面二次包络环面蜗轮副接触状况的仿真研究[J]. 卢红,张实,姜林,张仲甫.  武汉汽车工业大学学报. 1998(04)

博士论文
[1]TI蜗杆传动啮合理论研究及优化设计[D]. 段路茜.天津大学 2004

硕士论文
[1]TI蜗杆的三维造型和精确磨削加工方法[D]. 毕庆贞.天津大学 2003



本文编号：2912176